(57)【要約】【課題】回路基板の故障診断を行なう装置において、検知信号を取得する検知信号取得装置の汎用化と検出能力を向上させることができるようにする。【解決手段】回路基板１の平面と略平行に近接させて、所定形状・所定サイズのフレキシブル基板４を配する。フレキシブル基板４上には、センシング部材としてのコイル２１を形成した部分とこのコイル２１から引き出された配線がフレキシブル基板４上に形成されたコイル２１からの信号抽出部７と切り離されないように切り抜き、切り抜かれたフレキシブル基板４の一部を折り曲げて回路基板１のセンシング対象部位近傍に配置する。故障診断時には、フレキシブル基板４上のコイル２１の中から、診断対象部位に対応したセンサエリア部２０のコイル２１によって得られる検知信号を選択的に信号抽出部７を介して故障診断部１０に送る。故障診断部１０は、その検知信号と正常時の検知信号とを比較して故障診断を行なう。【選択図】図３
2006017483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の部品や配線が形成されてなる回路基板における、診断対象部位の故障の有無を診断するための検知信号を取得する故障診断用検知信号取得装置であって、
前記回路基板上の前記部品や前記配線の配置に拘わらず、予め定められた配置パターンに従って互いに近接して配置された、前記検知信号を検出するための複数のセンシング部材と、前記複数のセンシング部材によって取得された前記検知信号を外部に出力する信号抽出部とが、所定の支持基板上に設けられているとともに、
前記支持基板上にセンシング部材を形成した部分と前記センシング部材から引き出された配線が、前記支持基板上に形成された前記センシング部材からの信号抽出部と切り離されないように切り抜き、前記切り抜かれた支持基板の一部を折り曲げて、前記回路基板のセンシング対象部位近傍に配置するようにした
ことを特徴とする故障診断用検知信号取得装置。
【請求項２】
前記切り抜かれた支持基板の一部を折り曲げた部分を安定的に固定した
ことを特徴とする請求項１に記載の故障診断用検知信号取得装置。
【請求項３】
前記安定的に固定する手段に接着剤または専用樹脂を適用した
ことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の故障診断用検知信号取得装置。
【請求項４】
前記接着剤または専用樹脂を適用する箇所は支持基板の折り曲げ部分のみに限定した
ことを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項３に記載の故障診断用検知信号取得装置。
【請求項５】
前記安定的に固定する手段に専用の固定治具を適用した
ことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の故障診断用検知信号取得装置。
【請求項６】
前記安定的に固定する手段を対向基板上に設けた
ことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の故障診断用検知信号取得装置。
【請求項７】
所定の部品や配線が形成されてなる回路基板における、診断対象部位の故障の有無を診断する故障診断装置であって、
前記回路基板上の前記部品や前記配線の配置に拘わらず、予め定められた配置パターンに従って互いに近接して配置された、前記診断対象部位の故障の有無を診断するための検知信号を検出するための複数のセンシング部材と、前記複数のセンシング部材によって取得された前記検知信号を外部に出力する信号抽出部とを具備した支持基板と、
前記信号抽出部から出力された前記検知信号に基づいて、前記診断対象部位の故障診断を行なう故障診断部と
を備え、
前記支持基板上にセンシング部材を形成した部分と前記センシング部材から引き出された配線が、前記支持基板上に形成された前記センシング部材からの信号抽出部と切り離されないように切り抜き、前記切り抜かれた支持基板の一部を折り曲げて、前記回路基板のセンシング対象部位近傍に配置するようにした
ことを特徴とする故障診断装置。
【請求項８】
前記切り抜かれた支持基板の一部を折り曲げた部分を安定的に固定した
ことを特徴とする請求項７に記載の故障診断装置。
【請求項９】
前記安定的に固定する手段に接着剤または専用樹脂を適用した
ことを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の故障診断装置。
【請求項１０】
前記接着剤または専用樹脂を適用する箇所は支持基板の折り曲げ部分のみに限定した
ことを特徴とする請求項７及び請求項８及び請求項９に記載の故障診断装置。
【請求項１１】
前記安定的に固定する手段に専用の固定治具を適用した
ことを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の故障診断装置。
【請求項１２】
前記安定的に固定する手段を対向基板上に設けた
ことを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の故障診断装置。
【請求項１３】
所定の部品や配線が形成されてなる回路基板における、診断対象部位の故障の有無を診断するための信号を検知するセンシング部材が配される支持基板であって、
前記回路基板上の前記部品や前記配線の配置に拘わらず、予め定められた配置パターンに従って互いに近接して配列された複数の前記センシング部材が、プリント配線パターンにより形成されているとともに、
前記センシング部材を形成した部分と前記センシング部材から引き出された配線が、前記センシング部材からの信号抽出部と切り離されないように切り抜き、前記切り抜かれた支持基板の一部を折り曲げて、前記回路基板のセンシング対象部位近傍に配置可能に構成されている
ことを特徴とする支持基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障診断用検知信号取得装置、故障診断装置、および支持基板に関する。より詳細には、回路部材を搭載した回路基板を備えた装置、たとえばプリンタ装置、ファクシミリ装置、あるいはそれらの機能を有する複合機などの装置における、回路部材の動作、性能の異常、あるいは故障を予測したり検出したり（以下纏めて故障診断という）するため前記基板から検知信号を取得する技術や、この検知信号に基づいて故障診断をする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルで電子回路から発生する磁場をセンシングすることにより回路の正常／異常を知る、または異常箇所を知る方法がこれまでに種々提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、図１６に示すように、基板ごとの電流値を電流センサなどを使用して読み取り、メモリに記憶してある正常値と比較することにより故障箇所の特定と早期発見を実現する仕組みが提案されている。その一例として、各電子基板の電源電流を電源に並列接続した抵抗に流し、その両端の電位差からそれぞれの電子基板の電流情報を読み取って通常状態と比較して故障を判別している。
【０００４】
【特許文献１】特開平２０００−７４９９８号公報
【０００５】
また、非特許文献１には、渦電流探傷技術を使ってプリント配線の欠陥を検出する手法が提案されている。この手法は、図１７に示すような、ターゲット（故障診断の対象部位）とする配線を流れる電流から発生する磁界を検出するための超小型でかつ独自の形状を有する磁界検出プローブを使用して、非接触方法により、基板の配線を非接触スキャンする方式によって、ＩＣの故障なども含めた基板で発生する異常を検出する手法である。この方式によれば、現状の高密度配線プリント基板における配線の断線や線幅異常を、高速かつ機械的なストレスのない状態で実現することができる。
【０００６】
【非特許文献１】藤城久・山田外史・岩原正吉、“渦電流探傷技術によるプリント配線の欠陥検出”、［online］、［平成14年9月1日検索］、インターネット＜URL:http://magmac1.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/magcap-j/research-j/ecta-j.html＞
【０００７】
上述した特許文献１および非特許文献１の何れの手法も、回路基板の配線や搭載部品内部を流れる電流から発生する磁束を磁界センシング部としての機能をなすコイルの巻線に通過させることで、磁界センシング部に発生する誘導起電力を読み取り、この読み取った誘導起電力と予め測定しておいた正常状態の誘導起電力とを比較することにより、故障の有無を診断するという手法である点で共通する。
【０００８】
また、特許文献２には、プリント基板上におけるＬＳＩなどの電子部品の動作状態をセンサアレイを用いて非接触で能率よく測定する装置が開示され、特許文献３には、検知用プローブを、互いに逆相となるように検出用巻線を施した１対のコイルから構成し、それぞれの信号を作動増幅してＳ／Ｎ比を向上させる技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献２】特開平０８−３２７７０８号公報
【特許文献３】特開平０７−１５９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１の手法では、コスト面や故障診断の対象部位の設定の自由度という点で難点があるし、特許文献２，３の手法では、装置構成がかさばる。すなわち、従来例に示したような構成は、複雑多岐に亘る様々な種類の回路基板の異常や故障を検査するという点で、コスト、装置サイズ、検査対象基板に対する汎用性、などの点で、満足し得るものではない。
【００１１】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１の手法では、コスト面や故障診断の対象部位の設定の自由度という点で難点がある。たとえば、非特許文献１の手法では、磁界をセンシングする手段として高価な専用プローブ（センシング用プローブ）を使用する必要があるため、故障検出コストが掛かる。
【００１２】
また、センシング用プローブは任意の配線や端子の状態を見るため、その近傍にプローブを近づけて観察する必要がある。これは、１つのプローブで検知できる範囲が狭く精度良く診断するには診断部位に近接させることが必要とされていたからである。したがって、たとえば図１８に示すように、プローブを対象部位に近づけるための手段として人の手を介在する手法を採用するか、もしくは、メカニカルな手段を利用してプローブを移動させる必要がある。一方、このような移動の手法を採用しない場合には、固定されたプローブ位置近傍の範囲しか検出できず、検出範囲が非常に狭くなる。
【００１３】
さらに、回路基板の状態を知るため、コイルを使用した非接触でのセンシングを安価かつ簡単に実現する方法として、フレキシブル基板のような可とう性基板（支持基板）上にコイルを構成し、これを回路基板平面に近傍に平行設置し、また支持基板を場合によっては３次元的に配置する、すなわち回路基板の側面や上面近傍にも支持基板が直方体の各面を形成するようにも設置し、特に注目してセンシングを行ないたい領域にコイルを構成して、回路の状態を見る方法では、回路基板の中央付近に搭載されている部品や配線の状態をセンシングすることが困難な状況があった。
【００１４】
また、複数の回路基板が立体的に構成されてなる状況への対応についてもさらに適した手法を提案する必要があった。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、使い勝手のよい故障診断の仕組みを安価かつ簡単な構成で実現しつつ、さらに検出能力を向上させることのできる仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る故障診断用検知信号取得装置は、回路基板上の部品や配線の配置に拘わらず、予め定められた配置パターンに従って、互いに近接して複数のセンシング部材を支持基板上に設けた。また、この支持基板上には、複数のセンシング部材によって取得された検知信号を外部に出力する信号抽出部を設けた。
【００１７】
そして、支持基板上にセンシング部材を形成した部分とセンシング部材から引き出された配線が支持基板上に形成されたセンシング部材からの信号抽出部と切り離されないように切り抜き、切り抜かれた支持基板の一部を折り曲げて、回路基板のセンシング対象部位近傍に配置するようにした。
【００１８】
本発明に係る故障診断装置は、本発明に係る故障診断用検知信号取得装置と同様の構成を備えつつ、加えて、信号抽出部から出力された検知信号に基づいて回路基板の故障診断を行なう故障診断部を設けるようにした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、診断対象の回路基板ごとに、その回路基板に応じた専用の位置に各センシング部材を配した支持基板を用意するのではなく、多種多様な回路基板上の部品や配線の配置とは無関係に、予め定めた配置パターンに従って複数のセンシング部材を配置するようにしたので、汎用性を持たせることができる。検査する回路基板ごとに専用のツールを準備する必要がなくなり、従来と比較して安価にして簡単かつ汎用的な構成で、故障診断を行なうことが可能となる。
【００２０】
これにより、安価かつ簡単な手段ではセンシングすることが困難であった部分についての観測が可能となる。加えて、立体的に複数で構成される回路基板に対して、適用する可撓性基板（フレキシブル基板）枚数を削減することができる。さらに、信号抽出口を削減することによるコスト削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明を実現するために必要となる基本構成を説明する図である。ここで図１（Ａ）は、回路基板１に本発明の技術を適用するために必要となる基本構成の平面配置を示す図である。図１（Ｂ）は、検知信号の外部への取出し手法を説明する図である。
【００２３】
この基本構成は、本出願人が、特願２００４−０１５５１２号にて提案している仕組みであり、センシング部材（信号変化検出手段）を予め定められた配置パターンに従って多数配置した支持基板を、検査対象の回路基板に対して平行に配置することで、２次元状に検知信号を取得するようにした点に特徴を有する。以下具体的に説明する。
【００２４】
図１では、検査対象である回路基板１、特にチップ品以外の部品実装点数の少ない半田面側に並行にコイル２１（センシング部材）を形成したフレキシブル基板４を設置したことを示している。
【００２５】
たとえば、図１（Ａ）に示すように、故障診断対象の回路基板１の主に低背部材や配線パターンが形成される場合が多い半田面側には、回路基板１に対して所定の距離を隔てて（電気的にショートしないように）、回路基板１に対して対向するように、所定形状および所定サイズの支持基板の一例であるフレキシブル基板４が図示しない所定の保持装置に保持されて配されている。なお、本実施形態では、平面状の絶縁性の板であるフレキシブル基板４を支持基板として使用しているが、支持基板は、必ずしも可撓性を有する板である必要はない。
【００２６】
回路基板１には、図示しない配線パターンがプリント形成され、所定の対応位置に回路部材が搭載されている。この回路部材としては、コネクタ２，抵抗素子，誘導素子、あるいは容量素子などの受動部品であってもよいし、トランジスタやＩＣ（Integrated Circuit）３などの能動部品であってもよい。
【００２７】
フレキシブル基板４には、所定の配置パターンに従って所定サイズのセンサエリア部２０が多数配置可能である。たとえば、所定の配置パターンとしては、たとえば縦方向および横方向に一列にすなわち方形格子状（正方マトリクス状）に各センサエリア部２０を互いに隣接（近接）させて配することで２次元的にセンサエリア部２０を配する状態のものとすることができる。また、所定の配置パターンの他の例としては、斜行マトリクス状（縦方向および横方向に見た場合には千鳥格子状）に各センサエリア部２０を互いに隣接（近接）させて配することで２次元的にセンサエリア部２０を配する状態のものとすることもできる。
【００２８】
なお、センサエリア部２０は、マトリクス状に限らず、その他の任意の配置パターンにて配置させてもよい。たとえば、所定形状および所定サイズのセンサエリア部２０を散在させたものであってもよい。何れにしても、故障診断部１０側にて故障診断を行なう際に、それぞれのセンサエリア部２０と回路基板１上の回路部材や配線パターンとの位置関係を把握し得るようにしていればよい。ただし、マトリクス状にセンサエリア部２０を多数配置すると、センサエリア部２０と回路基板１上の故障診断部との位置の対応付けが容易になる。
【００２９】
各センサエリア部２０の大きさは、診断対象の回路基板１のサイズより小さく、さらに回路基板１上に配されている診断対象の回路部材に対して適度な大きさを持つようにする。たとえば、回路基板１上のコネクタ２や専用もしくは汎用のＩＣ３などの部品の外枠サイズよりも小さいものとするとよい。たとえば、回路基板１上に配置されているコネクタ２やＩＣ３の周辺を包囲するに足だけの大きさのセンサエリア部２０を設けるとよい。
【００３０】
一方、フレキシブル基板４そのものの大きさは、回路基板１よりもある程度大きく設定することができる。これは、多数の種類や大きさの回路基板１に対しても、同一のフレキシブル基板４を故障診断に使用することができるようにするためである。つまり、フレキシブル基板４には汎用性を持たせるのがよい。
【００３１】
各センサエリア部２０には、回路基板１上のプリント形成された配線パターンや回路部材の配線（纏めて信号ラインともいう）との間での電磁的結合を利用して、回路部材の動作状態に応じた所定の信号を検知するセンシング部材が配されるようになっている。フレキシブル基板４を回路基板１に近接させて配置しており、このセンシング部材は、信号ラインの近傍に配される。
【００３２】
本実施形態において、このセンシング部材としては、リアクタンス成分、特に電磁的結合を利用するセンシング部材としてのコイル２１（インダクタンス成分）を利用するようにしている。このコイル２１は、回路基板１がなす平面と平行な方向に形成される磁束や基板平面に対して直角な方向に形成される磁束の何れかを検知することで誘導起電力を取得し得るものであればよい。つまり、コイル２１の構成は平面方向のみではなく垂直方向の構成であってもよい。
【００３３】
このコイル２１としては、コネクタ２やＩＣ３などの回路部材や信号ラインを流れる電流から発生する磁界を検知することで、故障検知に利用し得る大きさの誘導起電力を発生し得るようなサイズや巻数を、センサエリア部２０にて設定するとよい。コイル構成の具体例については説明を割愛する。
【００３４】
センサエリア部２０の大きさが、前述のように、回路基板１上に配されている診断対象の回路部材に対して適度な大きさを持つようにされているので、結果として、電磁的結合を利用するセンシング部材としてのコイル部材の大きさも、回路基板１のサイズより小さく、かつ診断対象の回路部材に対して適度な大きさを持つように設定される。
【００３５】
各センサエリア部２０に設けるセンシング部材は、パターン形成して構成するとよい。こうすることで、センシング部材をフレキシブル基板４上に固定的に配することができる。また、許されるのであれば上下別層にして重なった状態で密に構成するようにしてもよい。
【００３６】
なお。パターン形成することに限らず、予め別途用意されているコイル部材やキャパシタ部材（をなす電極部材）を、たとえばテーピング部材や接着部材などを利用してフレキシブル基板４上に固定するようにしてもよい。
【００３７】
本実施形態において、フレキシブル基板４の外周の一部には、フレキシブル基板４のセンサエリア部２０に形成されたコイルの両端を外部と接続するための構造として、信号抽出部（信号取出口）７が設けられている。
【００３８】
回路基板１の信号ラインの近傍にリアクタンス成分の一例であるコイル成分をパターン形成により固定的に、もしくはテーピング部材や接着部材などを利用して固定的に設け、信号ラインとの間での電磁的結合によりこれらのリアクタンス成分に生じる信号を検知し、外部回路としての故障診断部１０との間のインタフェース部をなす信号抽出部７を介して故障診断部１０に送る。
【００３９】
フレキシブル基板４上のこれらのセンシング部材により取得される検知信号は、取り出し用の引出線（取出用配線）６ａを介して信号抽出部７まで導かれ、さらに図示しない接続ケーブルを介して故障診断部１０に導かれる。こうすることで、回路基板１より発生する磁場をこれらのコイル２１でセンシングし、その情報を解析することにより、回路基板１の正常／異常の判断や異常発生箇所の特定を行なうことができる。
【００４０】
なお、全てのセンシング部材からの検知信号を信号抽出部７を介して故障診断部１０に導くことは、必ずしも必要ではない。故障診断目的に適したセンサ部分からの検知信号を選択的（１つ分とは限らない）に抽出して故障診断部１０まで導けばよい。このためには、図１（Ｂ）に示すように、信号選択部（選択スイッチ）６を、フレキシブル基板４上の信号抽出部７の近傍に設けるようにするとよい。
【００４１】
この場合、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、センサエリア部２０のコイル２１から引出線６ａを介して信号選択部６に導く。信号選択部６の制御は故障診断部１０側からの制御信号ＣＮＴに基づいて行なう。こうすることで、信号抽出部７と故障診断部１０との間の接続線の数を減らすことができる。
【００４２】
なお、このような信号選択部６は、信号抽出部７側に限らず、故障診断部１０側に設けてもよい。ただしこの場合には、すべてのセンサエリア部２０からの検知信号を一旦故障診断部１０側に送る必要があるので、信号抽出部７と故障診断部１０側の信号選択部６との間の接続線の数が増える。
【００４３】
また、一箇所からの信号取出し数の増加を抑えるために、取出口を複数箇所設け、それぞれの取出口を選択して、各取出口より所定の信号を故障診断部１０へ導くことも可能である。この場合には、複数の信号取出口の選択手段をフレキシブル基板４の外部へ設け、そこから各取出口を選択する信号を発生させて、取出口を選択するようにする。
【００４４】
フレキシブル基板４と、そこに所定の配置パターンに従って並べられたセンシング部材とで故障診断用検知信号取得装置（以下、検知信号取得装置）９が構成される。そして、この検知信号取得装置９と故障診断部１０とにより、故障診断装置１２が構成される。
【００４５】
つまり、このような構成の故障診断装置１２は、回路基板１の部品実装面に対して反対側に、この回路基板１と略平行に配置されるフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４が回路基板１と略平行に配置された状態で、このフレキシブル基板４における回路基板１の搭載されている回路部品や配線（信号ライン）と対応する位置に配置されるセンシング部材（信号変化検出手段）とを備えて構成される。そして、コネクタ２やＩＣ３などの所定の回路部品や、これら回路部品の配線あるいはプリントパターンによる配線が形成されてなる回路基板１の動作を検査するためのもの（回路基板検査装置）として構成される。
【００４６】
たとえば、フレキシブル基板４の各センサエリア部２０には、コイル２１が形成される。コイル２１は、その片端はまたは両端が信号抽出部７に導かれ、何らかの方法で回路基板１を駆動させた場合に、回路から発生する磁場をセンシングすることによって、そこからコイル２１に発生する誘導起電力を検知信号として取得し、この検知信号を外部の故障診断部１０へ導く。
【００４７】
故障診断部１０は、これらの稼働時の検知信号と、予め測定しておいた正常状態の検知信号（つまり期待値）とを比較することにより、電子回路システムの一例である回路基板１における故障の有無を診断する。なお、故障診断部１０をフレキシブル基板４上に設けることも可能である。
【００４８】
図２は、図１を拡張した立体的な構成を示したものである。この構成は、センシング部材を予め定めた配置パターンに従って多数配置した支持基板を、検査対象の回路基板に対して立体的に配置することで、３次元状に検知信号を取得するようにした点に特徴を有する。つまり、回路基板面に垂直な方向についても本技術を適用することによる３次元の考え方を取り入れた点に特徴を有する。以下具体的に説明する。
【００４９】
回路基板１に沿って垂直あるいは上方に平行にコイル２１を形成したフレキシブル基板を設置し、検査対象である回路基板の所定の部分の磁場をセンシングするようにコイル２１を配置して、上記と同様に解析を行なうものである。
【００５０】
図２に示すように、センシング部材を予め定めた配置パターンに従って多数配置した、支持基板の一例であるセンシング部材構成シートを、それぞれ直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にて形成される各面に組み合わせて配することで、検知信号取得装置９が、概ね直方体形状（箱体状）の構成をなすようにしている。そして、支持基板となるフレキシブル基板４を箱体に組立自在にしておき、検査対象の回路基板をその内部に収納して検査を行なう。
【００５１】
具体的には、検査対象の回路基板１が、その平面がＸ−Ｙ平面と平行となるように、この直方体形状の内部に挿入される。なお、以下単に「Ｘ−Ｙ平面に」ともいう。他の平面についても同様である。
【００５２】
そして、この内部にて駆動するようにし、直方体を構成する６面の一部または全てに支持基板をなすセンシング部材構成シートを配する。この際、センシング部材構成シートの一方は回路基板に対して略平行で、かつ回路基板と近接して配置可能とし、さらに他方は回路基板と略直角な平面に対して略平行で、かつ回路基板の所定の端縁と近接して配置可能とする。図示した例では、回路基板１が挿入されるＹ−Ｚ平面の図中左側を除く５つの面に、センシング部材構成シート８１１，８２１，８３１（図中奥の８４１と底面の８５１は図示を割愛する）を配している。
【００５３】
ここで、Ｘ−Ｙ平面の図中上側に配されるセンシング部材構成シート８１１と底面（Ｘ−Ｙ平面の図中下側）に配される図示しないセンシング部材構成シート８５１は、回路基板１の平面（Ｘ−Ｙ平面と平行な面）に対して略平行に配されるものである。一方、Ｙ−Ｚ平面の図中右側に配されるセンシング部材構成シート８２１と、Ｘ−Ｚ平面の図中手前側に配されるセンシング部材構成シート８３１およびＸ−Ｚ平面の図中奥手側に配される図示しないセンシング部材構成シート８４１は、回路基板１の平面に対して直角に配されるものである。各センシング部材構成シート８１１，８２１，８３１（，８４１，８５１）には、対応するセンサ信号抽出部８１２，８２２，８３２，８４２，８５２が用意されている。
【００５４】
この各センシング部材構成シート８１１，８２１，８３１（，８４１，８５１）上には、センサエリア部２０が所定の大きさにて多数用意され、各センサエリア部２０にはセンシング部材の一例であるコイル２１が配されるようになっている。センサエリア部２０の大きさ、つまりセンシング部材（信号変化検出手段）としてのコイル２１のサイズは、直方体の各面のサイズより小さくする。
【００５５】
このように、センシング部材としてのコイル２１を多数配置し、所定のコイル２１により回路基板１の配線パターンや回路部材の配線から発せられる磁界を検知する。
【００５６】
このセンシング部材としてのコイル２１により取得される検知信号は、図示しない取出用配線を介してセンサ信号抽出部８１２，８２２，８３２，８４２，８５２まで導かれ、さらに図示しない接続ケーブルを介して図示しない故障診断部１０に導かれる。この際には、多数のコイル２１の中から、診断に適した特定の検知信号成分を選択的に抽出して図示しない故障診断部１０側に取り出す。これらの点は、図１に示した構成と同様である。
【００５７】
図示しない故障診断部１０は、図１に示した構成と同様に、各面に設けられたセンシング部材構成シート８１１，８２１，８３１上の所定のコイルから得られる検知信号を解析することで、回路基板１に異常が発生しているかどうか、あるいは回路基板１のどこで異常が発生しているかを特定することができる。
【００５８】
図３および図４は、図１を拡張して本実施形態の構成を説明する図である。図１で回路基板１上面を被うフレキシブル基板４は、基板上に搭載されている部品に対応する部分を開口することにより回路基板１とフレキシブル基板４の密着度を上げていたが、ここでは基板に搭載される部品、サブ基板などのうち、特に状態を知りたいと考える搭載部品ＩＣＡ３１に対して、図３に示すように開口形状４９をフレキシブル基板から完全には切り離さない状態（不完全分離部と呼称する）４５で構成し、その対象に沿って不完全分離部４５を配置する、場合によっては角度をつけて折り曲げるようにして配置するようにしたものである。
【００５９】
この場合、不完全分離部４５は図３の矢印（Ａ）の方向から見た場合に、図４に示すようなセンシング部材としてのコイル２１が形成されており、これによって検査対象部材としての搭載部品ＩＣＡ３１から発生する磁場を読み取るものである。この構成は、特に回路基板１の中心近くにあり、図１や図２の構成では外部へ磁場がなかなか漏れてこないような対象であり、それが回路基板１と並行に磁場を発している場合などには特に有効である。
【００６０】
図５および図６は、図２を拡張して本実施形態の構成を説明する図であり、考え方は図１と図３および図４の関係に同じである。ここで、図５は、回路基板１上の外周から離れた特定の位置の磁場をセンシングしたい場合に、図２のような立体構造に形成された支持基板であるフレキシブル基板４のうち、回路基板１の上面側にあるフレキシブル基板４についての構成を示してある。
【００６１】
このフレキシブル基板４の一部を図３に示した構成と同様に完全に本体から分離しないように切り取った構成とし（不完全分離部）４５、その不完全分離部４５にコイル２１を形成した上で折り曲げてセンシング対象部位の近傍に設置することを示している。
【００６２】
また図６は、切り抜いた部分へ形成するコイル２１の一例を、図５の矢印方向から（Ｂ）の構成を図として示したものである。形成されたコイル２１の両端は、フレキシブル基板４の本体と切り離されていない部分を介して、本体に構成された信号抽出部（図示せず）へとつながる。このような構成においても、回路基板１上に実装されている搭載部品ＩＣＢ３２の状態を観測することが可能となる。
【００６３】
この構成は、ここでは立体構造として説明しているが、実際には高実装密度の回路基板１など、基板上にフレキシブル基板を密着させるような構成がとりずらい場合にも有効である。また、ここでは回路基板１上面側のフレキシブル基板を取り上げて説明したが、実際には回路基板の側面に配置されているフレキシブル基板を状況に応じて利用することも可能である。
【００６４】
図７〜図１０は、回路基板の中央付近にある搭載部品の状態を知る場合に、本実施形態の有効性を説明するものである。図７では、特願２００４−０１５５１２号にて提案している仕組みのコイル配置と本実施形態のコイル配置の双方の状態を、コイルＬｐ２６とコイルＬｑ２７というそれぞれのコイルで示している。
【００６５】
センシング対象を搭載部品ＩＣＣ３３としたとき、図７の矢印のように電流Ｉｃが流れるものとし、その時間変動を図８に示したものとする。このとき、コイルＬｐ２６とコイルＬｑ２７のそれぞれのコイルが電流Ｉｃの変動によって発生する磁場をセンシングした場合に両端に生じる誘導起電力の時間変動を図９および図１０に示した。
【００６６】
磁場は、発生元の電流源からの距離に反比例し、したがってコイルＬｑ２７の両端に生じる誘導起電力の振幅ＶｈはコイルＬｐ２６の両端に生じる誘導起電力Ｖｌより大きく、良好なセンシング感度を得ることができる。
【００６７】
このように本実施形態の構成では、回路基板の中央よりに配置され、回路基板と並行に配置されたコイルでは磁場をセンシングすることが困難な状態へも、特願２００４−０１５５１２号にて提案している仕組みと同様に、安価かつ簡単な方法で対応することが可能となる。
【００６８】
なお、コイル２１をフレキシブル基板４本体から折り曲げた先に形成して信号の検出を行なうこのような方法は他にもいくつかの構成が考えられる。以下は、これに関する例示図である。
【００６９】
図１１は、被検査基板としての２枚の回路基板１ａ，１ｂが併設されている場合を示している。この図１１に示す例では、図３と同様に切り抜いたフレキシブル基板４の不完全分離部４５の先端に、厚み方向にコイル２１を構成することにより、回路基板１ｂ面上を変化して流れる電流が発生する磁場（基板面に垂直方向に発生する）をセンシングするためのコイル（図示せず）を、回路基板１ｂに並行なフレキシブル基板４部分に配置して回路基板１ｂの状態を観測すると同時に、回路基板１ａについてもピンポイントで観測することが可能である。
【００７０】
また、図５に示したコイル２１でそのまま基板面上に発生する基板垂直方向の磁場を搭載部品ＩＣＢ３２から発せられる磁場と同時に読み取る場合には、不完全分離部４５を再度折り曲げて、図１２のような構成をとることでも実現できる。
【００７１】
あるいは図１３に示すように、回路基板１の上に垂直にサブ基板３４が搭載されて構成されているような場合には、本体から切り抜かないまま該当部分を折り曲げてサブ基板３４に沿った部分にコイル２１を形成し、さらにサブ基板３４を搭載している回路基板１自体のサブ基板間にもコイル２１を形成して同時に信号の検出をしようとするものである。
【００７２】
図１４は、フレキシブル基板本体から切り抜いた部分をさらに信号検出対象の位置にあわせて何度か折り曲げを繰り返し、それぞれの折り曲げた部分にコイルを形成することにより、同一基板上にない検出対象を同時に検出しようとするものである。
【００７３】
不完全分離部４５は、その形状から場合によっては完全に固定してやる必要がある。その場合には、絶縁性のボンド等により、形状を固定するか、あるいは薄手のプラスチックなどをあてがうなどの手段をとる。こうすることで、センシングデータの再現性、安定性、および複数の同一フレキシブル基板を複数の同一種類のプリント基板に適用した場合の、個体間ばらつきを抑制することができる。
【００７４】
たとえば、図１５は、その第１の固定方法を説明する図である。ここで、構成例１はシリコン樹脂やボンドなどによる固定例を示している。また、構成例２はプラスチックなどの固形素材による固定例を示している。構成例２における固定素材のサイズは状況によるもので、ここでは特に言及しないものとする。
【００７５】
また、第２の固定方法としては、図１１〜図１４のような複数折り曲げ時、固定が困難な場合には、フレキシブル基板（ＦＰＣ）本体から切り抜いた不完全分離部の端の部分（先端とは限らない）を、同一フレキシブル基板または他の固定部材に固定して安定させる。この場合の固定手段は例として接着樹脂で示してある（図中の太い点線部）が、実際の手段は特に限定しない。
【００７６】
固定方法の別の例として、近傍に配置された別回路基板上を開口して固定する方法を図２０に示す。
【００７７】
図２０（１）は４フレキシブル基板を適用した回路基板２０１と対向する位置に配置されている回路基板２０２にフレキシブル基板固定用の取り付け穴を開けた例である。フレキシブル基板４を固定するため、取り付け穴に接する部分を穴に入る径に加工し、穴を通した後で折り曲げることにより、十分に固定することが可能である。固定状態が不十分である場合には、折り曲げた後の部分へ留め金を施す（図示せず）、折り曲げた後のフレキシブル基板にも穴を開け、対応する回路基板上にピンを立ててそこへ刺すような方法でもよい。
【００７８】
図２０（２）は図２０（１）の対向基板２０２が回路基板上に垂直に配置された状態になったもので、フレキシブル基板の固定方法に関する内容はまったく同じである。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の構成では、同一平面上に存在しない複数のセンシング対象についても、適用するセンシング部材を形成する支持基板の構成を上記のごとく作製することにより、安価かつ簡単な構成であるにも拘わらず、従来よりも、また、特願２００４−０１５５１２号にて提案している仕組みよりも、優れたＳＮ比、検出感度での信号の検出が可能となるものである。
【００８０】
さらにこの結果、信号抽出する箇所をも削減することとなり、いくつもの抽出用コネクタを用意することによって発生するコストや、接続性に関するトラブル発生の可能性といった問題も削減することが可能となる。
【００８１】
なお、本実施形態では各面に設置したコイルでセンシングする磁場は話を簡単とするために、投影される特定の部品が発生する磁場のみとして話を展開したが、実際には対象とする搭載部品の周辺や、あるいは投影図で搭載部品の投影の近傍にある部品から発せられる磁場によって得られる誘導起電力が重畳されるため、波形形状は複雑になることを断っておく。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明を実現するために必要となる基本構成（平面配置のみ）である。
【図２】本発明を実現するために必要となる基本構成（立体配置）である。
【図３】具体的な実施形態を示す構成図である（その１）。
【図４】具体的な実施形態を示す構成図である（その２）。
【図５】具体的な実施形態を示す構成図である（その３）。
【図６】具体的な実施形態を示す構成図である（その４）。
【図７】具体的な実施形態を示すための回路基板図である。
【図８】具体的な実施形態を示すグラフである（その１）。
【図９】具体的な実施形態を示すグラフである（その２）。
【図１０】具体的な実施形態を示すグラフである（その３）。
【図１１】具体的な実施形態を示す他の構成図である。
【図１２】具体的な実施形態を示すための回路基板図である。
【図１３】具体的な実施形態を示す他の構成図（上面からの適用例）である。
【図１４】具体的な実施形態を示す他の構成図（側面からの適用例）である。
【図１５】第１の固定方法を説明する図である。
【図１６】従来の故障診断の仕組みに使用されているプローブの他の一例を示す図である（特許文献１より引用）。
【図１７】従来の故障診断の仕組みに使用されているプローブの一例を示す図である（非特許文献１より引用）。
【図１８】人の手を介在することで、プローブを対象部位に近づけるための仕組みの概要を示す図である。
【図２０】近傍に配置された別回路基板上を開口して固定する別例を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…回路基板、４…フレキシブル基板（支持基板の一例）、６…信号選択部、６ａ…引出線、７…信号抽出部、９…検知信号取得装置、１０…故障診断部、１２…故障診断装置、２０…センサエリア部、２１，Ｌｐ２６，Ｌｑ２７…コイル、３１，３２，３３…搭載部品、３４…サブ基板、４５…不完全分離部、４９…開口形状、８１１，８２１，８３１…センシング部材構成シート（支持基板の一例）、８１２，８２２，８３２，８４２，８５２…センサ信号抽出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月19日(2004.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
固定方法の別の例として、近傍に配置された別回路基板上を開口して固定する方法を図１９に示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図１９（１）は４フレキシブル基板を適用した回路基板２０１と対向する位置に配置されている回路基板２０２にフレキシブル基板固定用の取り付け穴を開けた例である。フレキシブル基板４を固定するため、取り付け穴に接する部分を穴に入る径に加工し、穴を通した後で折り曲げることにより、十分に固定することが可能である。固定状態が不十分である場合には、折り曲げた後の部分へ留め金を施す（図示せず）、折り曲げた後のフレキシブル基板にも穴を開け、対応する回路基板上にピンを立ててそこへ刺すような方法でもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
図１９（２）は図１９（１）の対向基板２０２が回路基板上に垂直に配置された状態になったもので、フレキシブル基板の固定方法に関する内容はまったく同じである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
【図１】本発明を実現するために必要となる基本構成（平面配置のみ）である。
【図２】本発明を実現するために必要となる基本構成（立体配置）である。
【図３】具体的な実施形態を示す構成図である（その１）。
【図４】具体的な実施形態を示す構成図である（その２）。
【図５】具体的な実施形態を示す構成図である（その３）。
【図６】具体的な実施形態を示す構成図である（その４）。
【図７】具体的な実施形態を示すための回路基板図である。
【図８】具体的な実施形態を示すグラフである（その１）。
【図９】具体的な実施形態を示すグラフである（その２）。
【図１０】具体的な実施形態を示すグラフである（その３）。
【図１１】具体的な実施形態を示す他の構成図である。
【図１２】具体的な実施形態を示すための回路基板図である。
【図１３】具体的な実施形態を示す他の構成図（上面からの適用例）である。
【図１４】具体的な実施形態を示す他の構成図（側面からの適用例）である。
【図１５】第１の固定方法を説明する図である。
【図１６】従来の故障診断の仕組みに使用されているプローブの他の一例を示す図である（特許文献１より引用）。
【図１７】従来の故障診断の仕組みに使用されているプローブの一例を示す図である（非特許文献１より引用）。
【図１８】人の手を介在することで、プローブを対象部位に近づけるための仕組みの概要を示す図である。
【図１９】近傍に配置された別回路基板上を開口して固定する別例を示す図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006017483.tif 000037
【図１７】
2006017483.tif 000038
【図１８】
2006017483.tif 000039
【図１９】
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